la leptospirose

A Desvars F Naze E Cardinale A MichaultDesign : MBOUSSOU Yoan

ZOONOSEAffections qui sont transmises des animaux à

l’homme et inversement

62% des pathogènes humains sont des zoonoses

ANTHROPOZOONOSEAffections qui sont transmises

de l’homme à l’animal

Leptospirose = zoonose

ANIMAUXANIMAUX HOMMEHOMME

Réservoir

Système écologique qui permet la survie indéfinie de l’agent infectieux

Une ou plusieurs populations ou environnements dans lesquels l’agent pathogène peut être maintenu de façon

permanente et qui transmet l’infection à une population cible

Ashford

Haydon

« When we all agree on what we are talking 

about, we will understand each other 

better »

TRANSMISSION

Réservoir (s)Animaux ?

Autres Animaux ?

Population cible

Populations satellites

?

??

CONTROLER L’INFECTION

Réservoir (s)Animaux ?

Population cible

Nécessite de connaîtreLes réservois

Nécessite de connaîtreLes réservois

VaccinationProtections individuelles

VaccinationProtections individuelles

Réservoir(s) animaux ?Réservoir(s) animaux ?

Populations satellitesPopulations satellites

Population

CiblePopulation

Cible

Réservoir(s) animaux ?Réservoir(s) animaux ?

Populations satellitesPopulations satellites

Population

CiblePopulation

Cible

CONTROLER L’INFECTION

CONNAITRE LES RESERVOIRS

VACCINATION

PROTECTIONINDIVIDUELLES

Casse-tête ?

CLASSIFICATION

Ordre des SPIROCHAETALES

BorreliaBrachyspiraBrevinemaClevendinaCristispiraDiplocalyxHollandinaLeptonemaLeptospiraPillotinaSerpulinaSpirochaetaTreponema…

Genre LEPTOSPIRA

2 CLASSIFICATIONS

• GENOMIQUES– 20 espèces dont 9 pathogènes

• ANTIGENIQUES– 320 Sérovars

Arbre phylogénétique des Spirochaetes Séquence du géne rrs

Recognition of Two New Species of Intestinal Spirochetes: Serpulina intermedia sp. nov. and Serpulina murdochii sp. nov.T. B. Stanton, E. Fournié-Amazouz, D. Postic, D. J. Trott, P. A. D. Grimont, G. Baranton, D. J. Hampson, and I. Saint Girons

Int. J. Syst. Bacteriol., Oct 1997; 47: 1007 - 1012.

9 espèces pathogènes

6 espèces saprophytes

5 espèces intermédiaires

9 espèces pathogènes

6 espèces saprophytes

5 espèces intermédiaires

Classification antigénique

•Basée sur l'expression des épitopes de surface au sein des antigènes du lipopolysaccharide (LPS)•Plus de 60 sérovars saprophytes•Plus de 260 sérovars pathogènes

•Sérovars proches antigéniquement regroupés en sérogroupes

Classification sérologique reste très utilisée car étroitement liée à la méthode de référence pour le diagnostic

sérologique de la leptospirose (MAT (sérogroupes) ).

Levett PN (2001) Leptospirosis. Clin Microbiol Rev 14: 296--326.

Levett PN (2001) Leptospirosis. Clin Microbiol Rev 14: 296--326.

Serovar et hôte préférentiel

• IH et rat• Ballum et souris• Canicola et chien• Pomona et porc …

Relation spéciale Hôte Leptospires

AB Thiermann Journal of wildlife disease 17 39-411981

IH souche 1

IH souche 2

Grippo

Pas de signe clinique220 j urines + rein +Lepto dans tubules

Pas de signe clinique220 J urines + rein +Lepto dans tubules

Pas de signe cliniqueUrines – après 40 jRein – à 220 J

Ratus norvegicus

Hamsters mêmes souches Infections aigues décès

DIAGNOSTIC

INCUBATION

1 à 3 semaines Augmentation du nombre de cas environ 15 jours après des pluies

CLINIQUE

Majorité des formes asymptomatiques ou pauci symptomatiques 

FORME BENIGNE ANICTERIQUE PSEUDOGRIPPALE

CLINIQUE

FORME SEVERE avec HOSPITALISATION

• Début brutal• Fièvre élevée, céphalées intenses, myalgies, parfois nausées,

vomissements

• Signes caractéristiques au bout de 5 à 10 jours – ictère, syndrome hémorragique, méningé

• En fonction de la diffusion– atteinte rénale, pulmonaire (Réunion Seychelles Amérique du sud),

cardiaque

MALADIE DE WEIL FORME ICTERO-HEMORRAGIQUE

• Phase initiale début brutal, tableau septicémique (céphalées, fièvre élevée, prostration, troubles de la conscience) puis défervescence vers le 5ème jour

• Deuxième phase insuffisance rénale, hémorragies diffuses, atteinte hépatique (ictère flamboyant), rash cutané, signes méningés et myocardiques

L’ictère disparaît entre le 15ème et 25ème  jour avec une remontée thermique

Mortalité 15% à 40%

MALADIE DE WEIL FORME ICTERO-HEMORRAGIQUE

Chez L’Animal

Leptospirose animal

• Clinique très variable suivant espèces animal et la souche de leptospires

• Certaines espèces Clinique inconnue

Chez le RAT

asymptomatique

Chez le chien

• Asymptomatique

• Aigu – Hépatite Aigue

• Chronique– Insuffisance rénale chronique

Chez le cheval

•Aigu – Rare mortelle

•Chronique– Amaigrissement– Avortement– Uvéite

Chez les bovins

•Subclinique– Chute de la production

laitière– Chute des performances

de reproduction– Avortement (3% en

france)

DIAGNOSTIC BIOLOGIQUE

NON SPECIFIQUESPECIFIQUE

NON SPECIFIQUE

•Sang Hyperleucocytose Thrombopénie Hypertransaminasémie modérée Hyperbilirubinémie mixte Protéinurie Leucocyturie Hématurie microscopique.

•LCR pleiocytose.

SPECIFIQUE

• Culture• Sérologie : ELISA MAT• Biologie moléculaire

CULTURE

• Milieu EMJH 28°C Obscurité • Lecture fond noir

• Culture lente 1 à 2 mois : diagnostic rétrospectif

• Positif la 1ère semaine dans le sang

CULTURE Milieu très riche qui se contamine très facilement :

• 5FU et rifampicine pour rein

++

-- TRES FAIBLE RENDEMENT COÛT / TEMPS

Quantité ADN (pour typage)Détermination du sérovar

Test deRéférence

Test deRéférence

MAT: Micro Agglutination Test

• Nécessite l’entretien de nombreuses souches en culture

• Choix des sérogroupes en fonction de l’épidémiologie Patoc pour réactions croisées avec autres serogroupes Souches locales pour augmenter la sensibilité Nouveau serovar

• Lecture fond noir longue, par personnel formé

• positif vers le 10-12 ième jour

• Retard à l’apparition des anticorps si antibiothérapie précoce (20-30ième jour)

• Diagnostic animal : Avantage Valable pour toutes les espèces

• Problème du seuil suivant publications (1/20 à 1/1600)

• Intérêt épidémiologique : détermination des sérogroupes mais problème des coagglutinines Même sérogroupe chez plusieurs espèces

MAT: Micro Agglutination Test

Sérologie TECHNIQUE ELISA

• Apparition des IgM anti lepto vers 6ième jour• Ag Pato Réaction croisée avec lepto pathogénes

EPIDEMIOLOGIE• Recherche des IgG anti lepto

Val

eurs

Ig

G e

n U

A

MAT >= 1/400

ELISA IgG• Excellente sensibilité (100%) et spécificité (97%) de la

technique

• Utilisable pour une recherche sur les sérums positifs en MAT≥ 1/400 et PCR négative

ELISA / MAT

• Pour les laboratoires faisant le diagnostic de la leptospirose par le MAT

– ELISA : technique de screening limitant le nombre de MAT à réaliser

– choix des antigènes utiliser pour l’ELISA IgG en fonction des souches circulantes : ELISA IgG Réunion avec Ag Patoc + IH

• Epidémiologie pour les animaux – Inconvénient : conjugué

Sérologie et épidémiologie

• Détermination de la séroprévalence– Incidence ne reflète que les formes cliniques ( formes grippales graves

: variation de l’incidence)– Enquête de séroprévalence doivent être réalisées les mêmes mois

pour comparaison en raison de la durée de vie des anticorps et de la saisonnalité des infections

• Faciliter de prélèvement :– buvard

• Détermination des sérogroupes : – Nelle souche

Sérologie et épidémiologie• Suivi d’actions prises :

– comparaison de séroprévalences

• Animaux protégés dont on ne peut obtenir les reins– (excrétion urinaire inconstante)

• Inconvénient : – Porteurs sans anticorps

Biologie moléculaire (PCR)

•Diagnostic humain et animal : - sang (héparine mieux que sérum)

•Positive pendant la phase bactériémique- Homme : 5 à 7 jours après le début des signes

•Réponse rapide (différent de la culture)

Biologie moléculaire (PCR)

•Nécessité PCR sensible car charge bactérienne faible– spécifique (Tm, sonde Taq man) – mais qui détecte toutes les espèces (G1G2 pas Kirschneri)

•Choisir une séquence stable :- Les mutations diminuent la Sensibilité

•Urines Homme vers 12ième jour jusqu’à 30 jours décrits 1 an

Diagnostiques chez l’homme 3 techniques PCR + ELISA IgM + MAT

Levett PN (2001) Leptospirosis. Clin Microbiol Rev 14: 296--326.

PCRPCR

MATMATElisaIgMElisaIgM

Biologie moléculaire

• PCR – Choisir une bonne technique d’extraction

• Urines– Recherche dans les urines pour les animaux excréteurs mais

l’excrétion peut être intermittente– Problème des inhibiteurs de la Taq polymerase : CI

• Reins– Problème des animaux protégés– Problème du lieu de prélèvement sur les gros reins : tubules– Taille de l’échantillon si PCR en temps réel

Biologie moléculaire

++

-- Charge bactérienne faible pour le typage

RAPIDESENSIBLE

SPECIFIQUE

TYPAGE : Nombreuses techniques

• Séquençage, MLVA (VNTR, gènes de ménage), électrophorèse en champ pulsé – Ces techniques nécessitent beaucoup d’ADN – Applicables sur les souches plus difficiles sur ADN (nested)– Typage nécessite plusieurs techniques

• HRMA– Directement sur prélèvement ou après une amplification non spécifique– Deux couples d’amorces – Amorces spécifiques sensibles – Définition de cluster (simple analyse après la PCR)

CONCLUSION

Tulsiani et al recommande l’association de plusieurs tests Culture  MAT  PCR rein

Tulsiani et al Annals of tropical medicine & parasitology Vol 105 145-162 2011

TRANSMISSION

TRANSMISSION DIRECT

• par les tissus infectés ou les urines

• dont transmission congénitale ou néonatale

TRANSMISSION INDIRECT

• Eau contaminée par les urines

• ne se multiplie pas à l’extérieur

• peut survivre jusqu’à 6 mois :- dans l’eau, - les sols boueux à PH alcalin, à salinité très faible, - et en l’absence de rayonnement ultraviolet

VOIE DE PENETRATION

• muqueuses • tous types de plaie• peau macérée

TRANSMISSION• MALADIE PROFESSIONELLE

– Egouttiers– Travailleurs de abattoirs– Vétérinaires

• ZONES A FORTE PLUVIOMETRIE– Îles tropicales– Risque d’inondations

Facteur de risque climatique Cumuls mensuel du nombre de cas de leptospirose humaine

Ile de La Réunion 1998-2009

Desvars A, Jégo S, Chiroleu F, Bourhy P, Cardinale E, et al. (2011) Seasonality of human leptospirosis in Reunion island (Indian Ocean) and its association with meteorological data. PLoS ONE 6: e20377.

Saisonnalité : fevrier-avril +++

Nombre de cas mensuel de leptospirose humaine et pluviométrie mensuelle

Desvars A, Jégo S, Chiroleu F, Bourhy P, Cardinale E, et al. (2011) Seasonality of human leptospirosis in Reunion island (Indian Ocean) and its association with meteorological data. PLoS ONE 6: e20377.

Saisonnalité liée à la pluviométrie

Nombre de cas mensuel de leptospirose humaine 1998-2009 et résultat de la modélisation pour l’année 2009

nb de cas en fonction de la pluie + température + rayonnement global

Desvars A, Jégo S, Chiroleu F, Bourhy P, Cardinale E, et al. (2011) Seasonality of human leptospirosis in Reunion island (Indian Ocean) and its association with meteorological data. PLoS ONE 6: e20377.

Leptospirose et climat

• Augmentation des zones insalubres favorables aux rongeurs

• Augmentation des contacts animaux-hommes• Dynamique difficile à prévoir

Les Changements climatiques peuvent affecter le comportement

des animaux réservoirs

IncidenceMadagascar ?Comores ?Maurice ?Réunion 1987 : 15/100000 h/an

2006 : 7.5/100000h/an

Mayotte 9/100000Seychelles 101/100000 (mais 37% de syndrome grippal)

SéroprévalenceRéunion 1987 1.1%

2009 0.66%

Durée de vie des Ac 1 à 2 ans : 98 à 99% des leptospiroses humaines sont asymptomatiques ou paucisymptomatiques (syndrome grippal)

Leptospirose humaine

1.8 fois

2 fois

Duval G, Michault A, Baranton G, Law-Koune JD, Folio G, et al. (1991) Sero epidemiological survey on human leptospirosis in Reunion Island [in French]. Rev Epidémiol Santé Publique 39: 135—141.

Desvars A, Gigan J, Hoarau G, Gerardin P, Favier F, Michault A. (2011) Seroprevalence of human leptospirosis in Reunion Island (Indian Ocean) assessed by microscopic agglutination test on paper disc-absorbed whole blood . Am J Trop Med Hyg

Pourquoi cette évolution à La Réunion?

• Facteurs socio économiques

Distribution de la populationModification de l’activitéModification de l’habitat

Distribution de la populationFacteur de risque : facteurs climatiques

Augmentation de la population dans l’ouest et diminution dans l’est

Modification de l’habitat

• Vivre en appartement– 1987 17.9% de la population– 2006 28.4% de la population

• Conditions sanitaires du logement– 1987 23.9% des logements sans eau

courante, sans toilette, sans salle de bain– 2006 5% des logements

Modification de l’activité

• Diminution du risque d’être en contact avec les rats

• Secteur tertiaire– 1987 secteur tertiaire moins de 75% – 2006 secteur tertiaire 85%

• Travailleurs agricoles– 1987 14% de la population active– 2006 7.7% de la population active

• Augmentation de la mécanisation des tâches agricoles

Animaux à La Réunion

Rats R. rattus, R. norvegicus Souris M. musculus Musareignes S. murinus Tangue T. ecaudatus Chauve souris M. francoismoutoui

Domestic and wild animal species as reservoir hosts of leptospirosis in Reunion Island (Indian Ocean) Desvars et al soumission en cours

BovinsCaprinsPorcins TruiesOvinsCerfs

Chiens

errantsChats

errants

• Treize mammifères sur 16 vivant à La Réunion

Tests réalisés- Sérologie MAT sur 17 Ag

- PCR lipl32 sonde Taqman CI sur reins

et urines

Séroprévalence• Séroprévalence globale : 48.8%• Rongeurs

– Plus de 80% (IH et Canicola)• Insectivores

– Tangue 16% Musareignes 66% • Chiens (46%) et chats errants (26%)• Animaux d’élevage

– Cerfs chèvres 60% Truies 47% bovins 34%

• Pas d’évolution des séroprévalences – Chiens errants 1977-1979 : 40% 1978-1983 : 40%

PCR reins• % de PCR positive globale : 29.7%• Rongeurs

– plus de 66%

• Insectivores – Tangue 0% Musareignes 31%

• Chiens (29%) • Chats errants (29%)• Animaux d’élevage

– Cerfs Bovins 18% Truies 16% Caprins 26%

PCR urines

• 12.8% des animaux sont excréteurs dontchauve souris

• 35% des rongeurs sont excréteurs

Conclusion Réunion• Rongeurs Probablement le réservoir principal

– (MAT + plus de 80% IH Canicola, PCR reins plus de 66%, PCR urines 35%)

• HRMA chez homme hospitalisé – Plus de 90% sexe Masculin

• 1 seul cluster Interrogans IH • 2 sérogroupes prédominants

– Sexe féminin Canicola – Sexe masculin IH

• Animaux d’élevage : problème économique

Mayotte HommeMAT• Sérogroupe prédominant Mini (70%)• Sérogroupe IH absent

Espèces génomiquesL kirschneri L BorgpeterseniNouvelle souche L Borgpeterseni groupe BLes souches isolées en Afrique appartiennent aux espèces Kir et Bor

• Isolation and characterization of new leptospira genotypes from patients in Mayotte Borhy et al Plos Neglected Tropical Diseases 2010 Vol 4 

Mayotte Rats• MAT avec les souches isolées chez l’homme11% des rats (R rattus) sont séropositifs

• PCR sur les reins30% positifs

Séquençage ARN 16s4 espèces trouvées : L kirschneri, L Borgpeterseni,L Borgpeterseni groupe B L interrogans

Le rat est probablement le réservoir à Mayotte

Similarity of the distribution of Leptospira serogroup and species in animals and humans in Mayotte Desvars et al Soumis à AJTMH

Diversité des souches à Mayottebien que faible diversité des mammifères

• L’introduction d’une espèce animal sur une île induit l’introduction simultanée du pathogéne

• Les rats ont été introduits de l’Afrique de l’Est au début du 8ième siècle puis une 2ième colonisation par des rats venant de Madagascar (3 variants retrouvés par Tollenaere et al)

• A La Réunion Rattus Rattus est génétiquement identique au rat européen

Tollenaere et al Phylogeography of the introduced species Rattus rattus in the western Indian Ocean with special emphasis

On the colonization history of Madagascar Journal of biogeography 2010 37 398-410

Existe-t-il une population à risque ?

• Enquête 1987 : seul facteur de risque trouvé eau stagnante après les pluies

• Etude sur une population considérée comme à risque

VACCINATION

Population à risqueTaux de participation 97.8% (226 personnes sur 231)

Etude transversale de la leptospirose en 1998 à l’île de La RéunionDr Daures-David Margarette Mémoire DES Médecine du travail

POPULATION A RISQUE• Sur 226 sérologies réalisées en MAT une seule positive :

0.44% • Enquête 1987 Population générale 1.1% 2006 : 0.66%

• Personne travaillant dans un abattoir • MAT >1/800 en IH pomona australis• Aucun problème de santé depuis un an

• Enquête 1988 en Nouvelle Calédonie/– Pas de différence significative entre la population exposée à un risque

professionnel et la population générale – dans une région de forte endémicité où les habitudes de vie exposent

autant au risque de contact avec les leptospires que les milieux professionnels.

VACCINATION DES ANIMAUX

• En France uniquement les chiens • Uniquement 2 sérogroupes dans le vaccin

– IH – Canicola

MERCI DE VOTRE ATTENTION